凸透镜成像规律实验
凸透镜成像规律是光学中的重点和难点，下面我们从探究凸透镜成像规律的实验入手来进一步理解凸透镜成像的规律。
一、探究凸透镜成像规律的实验中应注意的问题
1.实验器材：蜡烛、火柴、凸透镜（焦距已知）、刻度尺（光具座）、光屏。
2.实验：实验时仪器在光具座上从左向右依次摆放蜡烛、凸透镜、光屏。点燃蜡烛，调整它们的高度，使凸透镜的光心、光屏的中心和烛焰的中心大致在同一高度，这样做烛焰的像能成在光屏的中央。
实验过程中，由于蜡烛燃烧变短，导致光屏上的像向上方移动，要使像重新成在光屏的中心，有三种调节方法：
①如果只调节蜡烛，应将蜡烛向上调节；
②如果只调节凸透镜，应将凸透镜向下调节；
③如果只调节光屏，应将光屏向上调节。
当用纸片遮住透镜的上半部分，则原来清晰的实像将变暗，但仍然能成完整的像。
3.实验记录：
①要求记录物距和像距；
②还要记录像的正倒、放大缩小、实像虚像。
4.对倒立的理解：
①相对于原来的物体而言；
②左右颠倒，上下颠倒（旋转180°）。
5.若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能的原因有：
①蜡烛放在焦点上或焦点以内；
②蜡烛焰心、凸透镜中心和光屏中心三者不在同一高度上；
③蜡烛和光屏放在了凸透镜的同一侧；（这个属于错误，要看题干中是如何交代的）
④选用的凸透镜的焦距太大（或光具座长度较小，小于4倍焦距），光屏无法承接到像。
二、对凸透镜成像规律的理解
凸透镜成像规律见下表：
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物距u与焦距f关系 |
像距v与焦距f（或物距u）关系 |
像的正、倒 |
像的大、小 |
像的虚、实 |
实际应用举例 |
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u>2f |
f<v<2f |
倒立 |
缩小 |
实像 |
照相机 |
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u=2f |
v=2f |
倒立 |
等大 |
实像 |
找焦距 |
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f<u<2f |
v>2f |
倒立 |
放大 |
实像 |
幻灯机、投影仪 |
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u=f |
不 成 像 |
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u<f |
v>u |
正立 |
放大 |
虚像 |
放大镜 |
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凸透镜成像规律 “顺口溜”
一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；
实像和物异侧倒，虚像和物同侧正；
物近像远实像大，物远像近实像小；
物近像近虚像小，物远像远虚像大。
为帮助同学们理解凸透镜成像规律,解释如下：
一倍焦距分虚实，（物距小于一倍焦距时，成虚像；物距大于一倍焦距时，成实像；物距等于焦距，不成像。也就是说，焦点是凸透镜成虚像或实像的分界点）
二倍焦距分大小。（物距大于1倍焦距而小于2倍焦距时，成倒立、放大的实像；物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像；物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像。即2倍焦距处是像与物相比放大还是缩小的分界点）
实像和物异侧倒，（成实像时，像、物总是在透镜的两侧，像相对于物是倒立的）
虚像和物同侧正。（成虚像时，像、物总是在透镜的同侧，像相对于物是正立的）
凸透镜成实像时，物近像远像变大；（成实像时，如果物体靠近透镜，像要远离透镜，同时像要变大）
凸透镜成虚像时，物近像近像变小。（成虚像时，如果物体靠近透镜，像要靠近透镜，同时像要变小，但和物体相比，像还是放大的，只是放大的倍数变小了）
三、常见命题点举例
在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中，小华进行了如下操作：
（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知，凸透镜对光线具有 作用，该凸透镜的焦距是 cm。
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因： 。
（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、 的实像（填写像的性质）； (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 (选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。
（4）为了使实验结论更具有普遍性，小华用三个焦距不同的透镜A、B、C进行实验。他发现当物距保持15 cm不变时，烛焰通过三个透镜成像的情况如下表所示，由此可知A、B、C三个凸透镜的焦距fA、fB、fC的大小的关系是： 。
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透镜 |
成像性质 |
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A |
放大 |
倒立 |
实像 |
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B |
缩小 |
倒立 |
实像 |
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C |
放大 |
正立 |
虚像 |
（5）小华同学对凸透镜成像做了进一步的探究，让凸透镜和烛焰的位置保持不变，将光屏向右移动了2cm，结果发现屏上烛焰的像变模糊，接着她将一副眼镜的镜片放在透镜与烛焰之间并左右移动进行调节，结果光屏上烛焰的像又重新变清晰。此现象说明这副眼镜是近视镜还是远视镜？
参考答案
（1）会聚11
（2）蜡烛放在了凸透镜焦点以内（或蜡烛放在焦点上或蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心不在同一条直线上或像距较大而光具座太短）
（3）放大 投影仪（或幻灯机） 靠近
（4）fB＜fA＜fC（提示：由成像性质可以推知：A透镜，fA＜15cm＜2fA，即：7.5cm＜fA＜15cm；B透镜，15cm＞2fB，即：fB＜7.5cm；C透镜，15cm＜fC）
（5）近视镜 （提示：光屏向右移动了2cm，即像距变远，所以需要把原来的光线发散才能在光屏上成清晰的像，故这副眼镜为凹透镜，即近视镜）
